本文關(guān)鍵詞：基于并行計算尋找非線性反饋移位寄存器的方法

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【摘要】：在流密碼中，非線性反饋移位寄存器（Non-Linear Feedback ShiftRegister，NLFSR）是一種常用的、安全性較高的偽隨機(jī)序列生成器。目前NLFSR領(lǐng)域一個主要的問題是，沒有一種普遍有效的數(shù)學(xué)算法，能夠根據(jù)給定的周期，直接推導(dǎo)出符合這個周期條件的所有NLFSR。為了對問題進(jìn)行研究，就需要大量指定周期的NLFSR的實(shí)驗數(shù)據(jù)作為支持。本文主要提出了兩種可以快速獲取指定周期的NLFSR的編程算法。這兩種算法分別是基于GPU并行計算和MapReduce并行計算來實(shí)現(xiàn)的。通過并行計算來尋找NLFSR的方法具有性能上的優(yōu)勢，，計算速度快，尤其適用于處理高次數(shù)的復(fù)雜NLFSR。使用并行計算的方法能夠快速大規(guī)模地計算出符合條件的NLFSR，能夠為未來研究尋找指定周期的NLFSR的數(shù)學(xué)算法提供大量的實(shí)驗數(shù)據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：非線性反饋移位寄存器 并行計算 GPU MapReduce
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TP333
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-9
• 第一章 緒論9-12
• 1.1 研究背景9-10
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10
• 1.3 目前存在的問題10-11
• 1.4 本文的研究內(nèi)容及工作11
• 1.5 全文內(nèi)容結(jié)構(gòu)11-12
• 第二章 反饋移位寄存器與并行計算技術(shù)12-30
• 2.1 反饋移位寄存器（FSR）12-17
• 2.1.1 反饋移位寄存器的構(gòu)造12-13
• 2.1.2 反饋移位寄存器的形式化表示13
• 2.1.3 反饋移位寄存器的工作原理13-14
• 2.1.4 反饋移位寄存器的分類14-15
• 2.1.5 反饋移位寄存器的周期和輸出序列15-17
• 2.2 MapReduce 并行計算框架17-24
• 2.2.1 MapReduce 框架的來源和基本概念17-18
• 2.2.2 MapReduce 的計算框架18-20
• 2.2.3 MapReduce 的計算流程20-24
• 2.2.4 MapReduce 的主要適用場景24
• 2.3 GPU 并行計算框架24-30
• 2.3.1 GPU 的結(jié)構(gòu)特征24-26
• 2.3.2 統(tǒng)一計算架構(gòu) CUDA26
• 2.3.3 通過 CUDA 進(jìn)行 GPU 并行計算26-28
• 2.3.4 GPU 并行計算的主要適用場景28-30
• 第三章 基于并行計算框架尋找 NLFSR30-47
• 3.1 實(shí)驗?zāi)繕?biāo)和計算任務(wù)30-31
• 3.1.1 計算程序的輸入30-31
• 3.1.2 計算的目標(biāo)結(jié)果31
• 3.2 計算流程和算法31-35
• 3.2.1 將 NLFSR 按類型分組31-34
• 3.2.2 使用串行計算來尋找符合條件的 NLFSR34-35
• 3.3 基于單機(jī)的 GPU 并行計算實(shí)驗設(shè)計35-39
• 3.3.1 硬件條件與環(huán)境35
• 3.3.2 主要的算法與邏輯35-39
• 3.4 基于集群的 MapReduce 并行計算實(shí)驗設(shè)計39-44
• 3.4.1 硬件條件與環(huán)境39-40
• 3.4.2 在 MapReduce 框架中計算 NLFSR40-41
• 3.4.3 主要的算法與邏輯41-43
• 3.4.4 對傳統(tǒng) MapReduce 計算框架的革新43-44
• 3.5 兩種方案的可行性分析和比較44-46
• 3.6 本章小結(jié)46-47
• 第四章 實(shí)驗結(jié)果的比較，驗證和分析47-59
• 4.1 計算結(jié)果的正確性分析47-52
• 4.1.1 并行計算邏輯的正確性分析47-50
• 4.1.2 算法執(zhí)行的示例和驗證50-52
• 4.2 計算的時間代價分析52-58
• 4.2.1 提升計算速度的重要意義52-53
• 4.2.2 不同框架下計算速度的比較53-56
• 4.2.3 處理高次數(shù)復(fù)雜 NLFSR 時的性能優(yōu)勢56-58
• 4.3 本章小結(jié)58-59
• 第五章 總結(jié)59-61
• 第六章 結(jié)束語61-63
• 6.1 論文主要工作61
• 6.2 未來工作展望61-63
• 參考文獻(xiàn)63-66
• 致謝66-67
• 攻讀碩士學(xué)位期間已發(fā)表或錄用的論文67-70
• 附件70

【共引文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 葉煒晨;陳克非;;快速尋找非線性反饋移位寄存器的編程算法[J];計算機(jī)科學(xué)與探索;2014年01期

本文編號：633444